-
Zweitaktbrennkraftmaschine mit durch einen Flachkolben gesteuerten,
in gleicher Zylinderzone liegenden Spül- und Auslaßkanälen Es sind bereits Zweitaktbrennkraftmaschinen
bekannt, bei denen zu beiden Seiten von einander gegenüberliegenden Auslaßkanälen
Spülkanäle vorgesehen sind und bei denen die Steuerung sowohl der Spülschlitze als
auch der Auslaßschlitze durch einen im wesentlichen flachen Kolben erfolgt. Bei
diesen Maschinen werden die Spülströme der einzelnen Spülkanäle zu einem an der
Zylinderwand geführten Sammelstrom vereinigt.
-
Die Erfindung betrifft eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung einer
solchen Zweitaktbrennkraftmaschine, und zwar wird eine besonders günstige Wärmeverteilung
in der Zylinderwand sowie eine gute Ausspülung der über dem Kolbenboden verbliebenen
Restgase und schließlich ein außerordentlich stabiler Strömungsverlauf dadurch erzielt,
daß der auf der einen Seite der Auslaßschlitze liegende Teil der Spülkanäle die
Spülströme auf die gegenüberliegende Zylinderseite leitet, während die auf dieser
Seite befindlichen Spülkanäle einander gegenüberliegend so angeordnet sind, daß
ihre Spülströme sich in unmittelbarer Nähe der Zylinderwand treffen und daß die
Auslaßkanäle schräg in die Zylinderwand münden. Diese Anordnung der Spülkanäle bringt
es mit sich, daß am -Treffpunkt der an der einen Seite eingeführten Spülströme eine
starke nach dem Zylinderkopf gerichtete Komponente entsteht. Je nach der Anordnung
dieser Spülkanäle können alle Spülströme entweder flach oder steil in den Zylinder
eintreten. Hierbei sind vorzugsweise unter flach angeordnet Kanäle zu verstehen,
deren Längsachsen bis zu 30° gegen die Zylinderlängsachse geneigt sind, während
als steil Kanäle von einer größeren Neigung als q.5° gelten. Der auf der anderen
Seite der Auslaßschlitze liegendeTeil der Spülkanäle führt dann seinen Gasstrom
gegen die ihm gegenüberliegende Zylinderseite, an der infolge der nach dem Zylinderkopf
gerichteten Komponente die Spülströme aufsteigen und entfernt hierbei die über den
Kolben etwa verbliebenen Abgasreste. Auch dieser Spülstrom tritt entweder flach
oder steil nach oben gerichtet in den Zylinder ein, wobei entweder insbesondere
die unmittelbar über dem Kolben oder die in der Mitte des Zylinders verbliebenen
Abgasreste erfaßt werden. Sowohl bei allseitig flach einmündenden als auch bei steil
angeordneten Spülkanälen verhindert jedoch die nach dem Zylinderkopf gerichtete
Komponente der Spülströme der einen Zylinderseite, daß der Spülstrahl
des
an der anderen Zylinderwand angeordneten Spülkanals unerwünscht stark an die gegenüberliegende
Zylinderwand anprallt. Es werden somit Strömungsverluste mit Sicherheit vermieden.
-
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegeit,, standbeispielsweiseveranschaulicht.
Eszeigen Fig. i einen senkrechten Schnitt durch einen Zylinder mit ihre Spülstrahlen
flach in den Zylinderraum einführenden Spülkanälen gemäß Linie A-A der Fig. 5, Fig.
2 einen Schnitt nach B-B der Fig. 5, Fig.3 abermals einen Schnitt nach der Linie
A-A der Fig. 5, wobei jedoch die Spülkanäle steil ins Zylinderinnere einmünden,
Fig. d. den der Fig. 3 entsprechenden Schnitt nach der Linie B-B der F ig. 5, Fig.
5 einen Querschnitt durch den Zylinder mit einander in Verlängerung ihrer Längsachse
gegenüberliegenden Spülkanälen auf der einen Zylinderseite; Fig.6 eine gleichartige
Ausführungsform mit gegenüber der Fig. 5 anders gerichteten Auspuffkanälen, Fig.
7 einen Querschnitt durch einen Zylinder, mit schräg zueinander gerichteten Spülkanälen
auf der einen Zylinderseite, Fig.8 eine gleichartige Ausführungsform mit nach der
anderen Seite gerichteten Auspuffkanälen, Fig. g einen Querschnitt durch einen Zylinder,
bei dem zu beiden Seiten der Auspuffkanäle je zwei gegeneinander geneigte Spülkanäle
angeordnet sind, Fig. io eine gleichartige Ausführung mit anders gerichteten Auspuffkanälen,
Fig. i i eine Ausführungsform, bei der die Spülkanäle der einen Zylinderseite so
angeordnet sind, daß ihre Spülstrahlen nach dieser Zylinderseite gerichtet sind,
Fig. 12 eine gleichartige Ausführungsform mit anderer Richtung der Auspuffkanäle.
-
In den Figuren sind die Auslaßkanäle mit all a2 sowie der auf
ihrer einen Seite liegende Teil der Spülkanäle mit s" der auf der anderen Seite
der Auspuffkanäle liegende Teil der Spülkanäle mit s2 bezeichnet. Nach Fig. i und
2 sind die Spülkanäle s, und s2 so angeordnet, daß ihre Spülströme flach ins
Zy-
linderinnere eintreten. Die Fig. 3 und d. zeigen demgegenüber, daß es
auch möglich ist, alle Spülkanäle s, und s2 so anzuordnen, daß sämtliche Spülströme
steil in den Zylinder eintreten. Die Auspuffkanäle sind in allen Fällen schräg an
die Zylinderwand herangeführt, woraus sich ein gewisser für einen stabilen Strömungsverlauf
erforderlicherStau der Abgase ergibt. Bei dem Zylinder nach Fig. 5 ist auf der einen
Seite der Auspuffkanäle ca, und a2 eineinzelner Spülkanal s, angeordnet, der seinen
Spülstrahl entweder nach Fig. i flach oder nach Fig.3 schräg nach oben geneigt auf
die gegenüberliegende Zy-
linderwand führt: An dieser Zylinderwand :sind zwei
Spülkanäle s2 einander gegenüberl.jzegend angeordnet, und zwar so, daß die " Spülstrahlen
in unmittelbarer Nähe dieser Zylinderwand aufeinandertreffen. Die Achsen der Spülkanäle
bilden dabei in ihrer Projektion auf eine zur Zylinderlängsachse senkrecht liegende
Ebene eine Gerade. Beim Aufeinandertreffen der Spülstrahlen aus den Spülkanälen
s2 entsteht eine starke nach dem Zylinderkopf gerichtete Komponente, die einen stabilen
Strömungsverlauf sichert. Da der Abstand von der Mündung der Spülkanäles, bis: zum
Treffpunkt ihrer Spülströme geringer ist als der Abstand von der i4-Iündung des
Spülkanals s, bis zum Treffpunkt seines .Spülstroms mit dem aufsteigenden Spülstrom
aus den Kanälen s2, trifft der Spülstrom des Kanals s, bei gleicher Neigung sämtlicher
Spülkanäle gegenüber der Zylinderachse oberhalb des Treffpunktes der Spülströme
aus den Kanälen s2 auf den aufsteigenden Gasstrom. Hierdurch wird der Spülstrom
des Kanals s, am Aufprallen auf die gegenüberliegende Zylinderwand verhindert und
mit gutem übergäng nach oben nach dein Zylinderkopf zu abgelenkt. Auf seinem Wege
nach der gegenüberliegenden Zylinderwand aber entfernt der Spülstrom des Kanals
s, mit Sicherheit die in der Zylindermitte verbliebenen Abgasreste. Sind nach Fig.
i und 2 alle Spülkanäle so angeordnet, daß ihre Spülströme flach in den Zylinder
eintreten; so wird eine besonders gute Kühlung des Kolbenbodens durch den Spülstrom
des Kanals s, erzielt unter gleichzeitiger Entfernung der an dieser Stelle verbliebenen
Abgasreste, während bei einer Anordnung fiter Spülltanäle s, und s2 nach den Fig.
3 und .4 insbesondere die in größerer Höhe über dem Kolben noch vorhandenen Abgasreste
erfaßt werden. Nach Fig. 5 sind die Auspuffkanäle a1 und a2 auf die Zylinderwand
gerichtet, an der die beiden einander gegenüberliegenden Spülkanäle s2 angeordnet
sind.
-
Bei dem Zylinder nach F ig. 6 handelt es sich um eine gleichartige
Ausführungsform, mit dem einzigen Unterschied, daß die Auspuffkanäle a, und a2 auf
den einzelnen Spülkanal s, gerichtet sind. Bei den Zylindern nach Fig. 7 und B handelt
es sich ebenfalls um miteinander im wesentlichen übereinstiiiimende, lediglich durch
die Richtung der Auspuffkanäle voneinander verschiedene Ausführungsformen. Beide
Zylinder nach Fig. 7 und B besitzen auf der einen Seite der Auspuffkanäle a1 und
a2 zwei Spülkanäle s,, deren Spülströme parallel zueinander verlaufen. Diese Spülkanäle
s, können selbstverständlich
durch einen einzelnen Spülkanal ersetzt
sein. Auf der anderen Seite der Auspuffkanäle s1 sind dagegen zwei Spülkanäle s2
angeordnet, die ihre Spülströme in stumpfem Winkel zueinander in den Zylinder einführen.
Die Spülströme der Kanäle s2 treffen daher ebenfalls in unmittelbarer Nähe dieser
Zylinderwand aufeinander und bewirken eine ebenfalls nach dem Zylinderkopf gerichtete
Komponente. Ein allzu starkes Hervortreten einer nach der gegenüberliegenden Zylinderseite
gerichteten Komponente kann dagegen nicht eintreten, weil dies durch die Spülströme
aus den Kanälen s1 .verhindert wird. Auch die Spülströme aus den Kanälen s1 treffen
in gleicher Weise, wie bei Fig. 5 beschrieben, mit ihrer Mittelachse auf den entsprechenden
Sammelstrorn der Kanäle s2. Auch bei dieser Ausführung des Zylinders können die
Auspuffkanäle a1 und a2 entweder auf die eine oder auf die andere Spülkanalgruppe
s1 oder s2 gerichtet sein, so daß jeweils eine gewisse Stauung der Abgase eintritt.
-
Um eine ganz ähnliche Anordnung handelt es sich bei den Zylindern
nach Fig. 9 und io. Es sind hierbei lediglich die Spülkanäle s1 so zueinander gerichtet,
daß die Längsachsen ihrer Spülströme in ihrer Projektion auf eine zur Zylinderlängsachse
senkrecht liegende Ebene einen spitzen Winkel miteinander bilden. Die Ausführungsformen
nach Fig. 9 und io unterscheiden sich ebenfalls voneinander nur durch die verschiedene
Richtung der Auspuffkanäle.
-
Nach Fig. i i und 12 sind im Gegensatz zu den Ausführungsformen nach
Fig. 7 bis io die Spülkanäle s2 so angeordnet, daß sie ihre Spülströme auf die angrenzende
Zylinderwand führen. Die Spülströme der Kanäle s2 treffen aber ebenfalls in unmittelbarer
Nähe dieser Zylinderwand aufeinander und erzeugen eine nach dem Zylinderkopf gerichtete
Komponente. Auf der anderen Seite der Auspuffkanäle a1 und a2 befindet sich ein
Spülkanal si, der in der gleichen Weise, wie bei den vorhergehenden Figuren beschrieben,
seinen Spülstrom auf die ihm gegenüberliegende Zylinderwand führt. Auch bei diesen
Zylindern sind die Auspuffkanäle a1 und a2 entweder auf die eine oder auf die andere
Spülkanalgruppe s1 oder s2 gerichtet.
-
Es sind ferner noch weitere Spülkanalanordnungen, über die in der
Zeichnung dargestellten hinaus, denkbar. Wesentlich ist hierbei nur, daß der eine
Teil der Spülkanäle die Spülströme nach der gegenüberliegenden Zylinderseite leitet,
während die dort angeordneten Spülkanäle ihre Spülströme so führen, daß die für
den stabilen Strömungsverlauf erforderliche, nach oben gerichtete Komponente entsteht
und daß alle Spülkanäle entweder flach oder steil in den Zylinder einmünden.
-
Die erfindungsgemäße Anordnung kann sowohl bei gemischansaugenden
Brennkraftmaschinen als auch bei Brennkraftmaschinen mit Luftspülung und Brennstoffeinspritzung
Verwendung finden. Im Falle der Brennstoffeinspritzung ist es jedoch von Vorteil,
den Brennstoff bei Beginn der Verdichtung in die Spülkanäle einzuführen, die an
der den resultierenden Gasstrom leitenden Zylinderwand angeordnet sind. Bei den
in den Figuren wiedergegebenen Ausführungsbeispielen wird daher die Einführung des
Brennstoffs mit Vorteil in die Spülkanäle s2 vorgenommen. Ob das Spülmittel durch
eine Kurbelkammerpumpe oder durch einen besonderen Verdichter nach dem Zylinder
gefördert wird, ist für die erfindungsgemäße Anordnung ohne Belang.